Merilna dinamika in tehnike elektromagnetne kompatibilnosti

Opis predmeta

Amplitudna in časovna dinamika posplošenega merilnega kanala: prireditev signala, vzorčenje in kvantizacija. Principa nedoločenosti: časovno-frekvenčni, amplitudno-časovni. Princip končnega upadanja signalov in učinek iztekanja. Analiza značilnih vrednosti merilnih signalov in sistemov v časovnem, frekvenčnem in informacijskem prostoru. Merjenje in vrednotenje osnovnih parametrov periodičnih signalov (frekvence, amplitude in faze) v časovnem in frekvenčnem prostoru ob prisotnost šuma in primerjava merilnih negotovosti s teoretično dosegljivimi Cramer-Rao mejami.

Elektromagnetna kompatibilnost sistema, izvori in odpravljanje motilnih signalov. Obravnava občutljivosti procesnih merilnih sistemov na merilne, vplivne in motilne veličine. Vrste motenj in mehanizmi vnosa v merilni krog, galvanski vnos, kapacitivni, induktivni in elektromagnetni vnos. Ukrepi za izboljšanje odziva merilnih sistemov z aparaturno in programsko opremo z upoštevanje merilne dinamike. Ukrepi z aparaturno opremo: oblikovanje odzivov vhodnih stopenj, simetriranje, oklaplanje in ozemljevanje elementov merilnega sistema. Ukrepi z obdelavo signalov: filtriranje, postopki povprečenja, uporaba modulacije in analiza z DFT.

Izbrana poglavja iz dinamike aparaturne in programska opreme za pridobivanje, pretvorbo in ovrednotenje procesnih veličin. Avtomatsko zajemanje merilnih podatkov in predelava ter vrednotenje z računalniki.

Predmet učimo na programih

Cilji in kompetence

Poglobiti znanje in seznaniti študente z najnovejšimi spoznanji s področja merilne dinamike ter možnostmi zmanjšanja vpliva motenj v merilnih sistemih in s tem izboljšati elektromagnetno kompatibilnost.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, seznanjanje s teoretičnimi osnovami merilne dinamike s pomočjo analize prispevkov aktualnih referenc v obliki seminarskih nalog, v drugem delu tudi reševanje kompleksnejše naloge v obliki projektnega dela na fakulteti, raziskovalnem inštitutu ali podjetju. Za specifična področja, sodelovanje z mednarodno priznanimi strokovnjaki na tem področju v okviru mednarodne organizacije IMEKO – International Measurement Confederation (sekcija TC4 – Merjenje električnih veličin).

Predvideni študijski rezultati

Razumevanje zakonitosti merilne dinamike in možnosti izboljšanja merilnega rezultata z obdelavo signalov.

Razumevanje problematike elektromagnetne kompatibilnosti in zmanjševanje motilnih signalov v merilnih sistemih.

Temeljni viri in literatura

[1] A. V. Oppenheim, A. S. Willsky, S. Hamid, Signals and Systems (2nd Edition), Pearson Education Lim. 2014.

[2] J. Štremfelj, D. Agrež, "'Nonparametric estimation of power quantities in the frequency domain using Rife-Vincent windows", IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 62, no. 8, pp. 2171-2184, Aug. 2013.

[3] F. J. Harris, "On the Use of Windows for Harmonic Analysis with the Discrete Fourier Transform", Proceedings of the IEEE, vol. 66, no. 1, pp. 51-83, January 1978.

[4] B. Widrow, I. Kollar, Quantization Noise, Cambridge University Press, Cambridge, New York, 2008.

[5] H. W. Ott, Electromagnetic Compatibility Engineering, John Willey&Sons, 2009.

[6] J.G. Webster, H. Eren, Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook, Second Edition: Two-Volume Set, CRC, Springer, IEEE Press, 2014.

Bodi na tekočem

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana

E:  dekanat@fe.uni-lj.si T:  01 4768 411